Fermentasyon Sürecinin Yabani Meyve Sirkelerinin Biyoaktif Kompozisyonuna Etkisi

Öz

Bu çalışmada, biyoaktif bileşenlerce zengin yaban mersininin (Vaccinium myrtillus L.), alıçın (Crataegus orientalis Pall. Ex M.Bieb.), Trabzon hurmasının (Diospyros kaki L.), muşmulanın (Mespilus germanica L.) ve üzümün (Isabella, Vitis labrusca L. × Vitis vinifera L.), sirke üretiminde değerlendirilmesi ve fermentasyon süreci boyunca fizikokimyasal özelliklerin, antioksidan kapasite ve toplam fenolik madde miktarlarında meydana gelen değişimlerin incelenmesi amaçlandı. Ayrıca sirkelerin 2 haftalık dinlendirme aşamasından sonra duyusal analizleri gerçekleştirildi. Kontrollü karşılaştırma için yaygın olarak tüketilen üzüm meyvesi referans olarak kullanılmıştır. Çalışmada meyvelerden cibre fermentasyonu ile şarap elde edilmiş ve ardından yüzey kültür yöntemiyle yaklaşık iki ay süren asetik asit fermentasyonu uygulanmıştır. Tüm meyvelerde fermentasyon süresince suda çözünen kuru madde ve buna bağlı °Brix değerlerinde düşüş saptandı. Alkol düzeyi cibre ve şarap fermentasyonunda artarken sirke fermentasyonunda azalmış; pH ve titrasyon asitliğindeki değişimler ise meyve türüne göre farklılık gösterdi. Taze meyve, cibre, şarap ve sirke örneklerinde iki haftalık aralıklarla toplam fenolik madde miktarları, DPPH ve CUPRAC yöntemleri ile antioksidan kapasiteleri belirlendi. Sonuçlar, sirke üretim prosesi boyunca tüm meyvelerde biyoaktif bileşen içeriğinin genel olarak arttığını göstermiştir. En yüksek toplam fenolik madde birikimi ise muşmula ve alıç sirkelerinde sırasıyla 733.24 mg GAE L-1 ve 683.78 mg GAE L-1 olarak tespit edilmiştir. Tüm yabani meyve sirkelerinin kontrol grubu üzüm sirkesinden daha yüksek antioksidan kapasiteye ve fenolik içeriğe sahip olduğu belirlenmiştir. Yaban mersini sirkesi renk açısından yüksek puan alırken aroma ve koku bakımından yalnızca orta düzeyde beğeni toplamıştır; hurma ve muşmula sirkeleri ise tüm özelliklerde daha dengeli, fakat genel olarak orta seviyede kabul görmüştür. Alıç sirkesi koku ve aroma açısından düşük puanlar alsa da, renk ve genel izlenimde tüketici beğenisini kısmen karşılayabilmiştir. Elde edilen bulgular, yabani meyve sirkelerinin fonksiyonel gıda olarak değerlendirilme potansiyelinin yüksek olduğunu göstermekte ve farklı hammaddelerle sirke üretimine yönelik yeni çalışmalar için önemli bir bilimsel altyapı sunmaktadır.

Anahtar Kelimeler

• Yabani meyveler
• Fermentasyon
• Sirke üretimi
• Fenolik madde
• Antioksidan kapasite

Etik Beyan

Bu çalışma için etik kuruldan izin alınmasına gerek yoktur.

The Effect of the Fermentation Process on the Bioactive Composition of Wild Fruit Vinegars

Öz

In this study, wild blueberry (Vaccinium myrtillus L.), hawthorn (Crataegus orientalis Pall. Ex M. Bieb.), persimmon (Diospyros kaki L.), medlar (Mespilus germanica L.), and grape—each rich in bioactive compounds—were evaluated for vinegar production. The aim was to investigate changes in physicochemical properties, antioxidant capacity, and total phenolic content during the fermentation process. Additionally, sensory analyses were performed following a two-week resting period of the vinegars. For a controlled comparison, grape, a commonly consumed fruit, was used as the reference material. In the study, wine was first produced from the fruits by pomace fermentation, followed by surface culture acetic acid fermentation, which lasted approximately two months. A decrease in soluble dry matter and corresponding °Brix values was observed in all fruits during fermentation. Alcohol levels increased during pomace and wine fermentation but decreased during vinegar fermentation. Changes in pH and titratable acidity varied by fruit type. Total phenolic content, along with antioxidant capacity determined by DPPH and CUPRAC methods, was measured at two-week intervals in fresh fruit, pomace, wine, and vinegar samples. Overall, the results revealed that the bioactive compound content generally increased throughout the vinegar production process for all fruits. The highest total phenolic accumulation was observed in medlar and hawthorn vinegars, with 733.24 mg GAE L⁻¹ and 683.78 mg GAE L⁻¹, respectively. All wild fruit vinegars exhibited higher antioxidant capacity and phenolic content compared to the grape vinegar used as the control. Blueberry vinegar received high scores in terms of color but was only moderately appreciated for aroma and flavor, while persimmon and medlar vinegars showed more balanced but overall moderate acceptance across all sensory attributes. Although hawthorn vinegar received low scores for aroma and flavor, it partially met consumer expectations in terms of color and overall impression. The findings highlight the high potential of wild fruit vinegars to be evaluated as functional foods and provide an important scientific basis for future studies on vinegar production using alternative raw materials.

Anahtar Kelimeler

• Wild fruits
• Fermentation
• Vinegar production
• Phenolic compounds
• Antioxidant capacity

Etik Beyan

Bu çalışma için etik kuruldan izin alınmasına gerek yoktur.

Kaynakça

1. Akarca, G., Tomar, O., Çağlar, A. and İstek, Ö. (2020). Physicochemical and sensory quality properties of vinegar produced by traditional method from Persian mazafati date (Phoenix dactylifera L.). European Journal of Science and Technology, 19: 429-434.
2. Apak, R., Güçlü, K., Özyürek, M. and Karademir, S. E. (2004). Novel total antioxidant capacity index for dietary polyphenols and vitamins C and E, using their cupric ion reducing capability in the presence of neocuproine: CUPRAC method. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 52(26): 7970-7981.
3. Bozdemir, M., Kamer, D. D. A., Akgül, G. ve Gümüş, T. (2021). Farklı hammaddelerden üretilen sirkelerin bazı fizikokimyasal ve fonksiyonel özellikleri. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 18(1): 32-44.
4. Budak, H. N. (2021). Alteration of antioxidant activity and total phenolic content during the eight-week fermentation of apple cider vinegar. Horticultural Studies, 38(1): 39-45.
5. Çakır, Ö. and Akbulut, K. (2020). Comparison of two wild grown berberis varieties based on biochemical characterization. Journal of Food Processing and Preservation. 44: 11.
6. Capanoglu, E., Kamiloglu, S., Ozkan, G. and Apak, R. (2018). Evaluation of Antioxidant Activity/Capacity Measurement Methods for Food Products. In: Measurement of Antioxidant Activity and Capacity: Recent Trends and Applications. Ed(s): Apak, R., Capanoglu, E. and Shahidi, F., John Wiley & Sons Ltd, pp. 273-286, Chicester, U. K.
7. Cemeroğlu, B. (2013). Meyve ve Sebze İşleme Teknolojisi, Bizim Grup Basımevi, Ankara, Türkiye.
8. Codex Alimentarius Commission. (1987). Draft European Regional Standard For Vinegar, World Health Organization, Switzerland.

9. Giudici, P., De Vero, L. and Gullo, M. (2017). Vinegars. In: Acetic Acid Bacteria: Fundamentals and Food Applications, Ed(s): Sengun, I. Y. CRC Press, 261 287p.Taylor & Francis Group.
10. Güven, S. (1994). Bazı Meyvelerden Çeşitli Tipte Şarap Üretimi Üzerine Araştırmalar. T.C. Tarım ve Köyişleri Bakanlığı Tarımsal Araştırmalar Genel Müdürlüğü, TAGEM-GY-04-E-2, 21: 22.
11. Hafzan, Y., Saw, J. W. and Fadzilah, I. (2017). Physicochemical properties, total phenolic content, and antioxidant capacity of homemade and commercial date (Phoenix dactylifera L.) vinegar. International Food Research Journal, 24(6): 2557-2562.
12. Ho, C. W., Lazim, A. M., Fazry, S., Zaki, U. K. H. H. and Lim, S. J. (2017). Varieties, production, composition, and health benefits of vinegars: A review. Food Chemistry, 221: 1621-1630.
13. İlhan, E. P., Çakır, Ö., Dertli, E. ve Şahin, E. (2019). Yabani Meyvelerin Antioksidan Potansiyeli. Mas International Conference on Mathematics-Engıneering-Natural&Medical Scıences-V, 2-5 Mayıs, P.918-9127, Erzurum, Türkiye.
14. Kang, M., Ha, J.H., and Lee, Y. (2020). Physicochemical properties, antioxidant activities and sensory characteristics of commercial grape vinegars during long-term storage. Food Science and Technology (Campinas), 40(4): 909-916.
15. Karadag, A., Bozkurt, F., Bekiroglu, H. and Sagdic, O. (2020). Use of principal component analysis and cluster analysis for differentiation of traditionally-manufactured vinegars based on phenolic and volatile profiles, and antioxidant activity. Polish Journal of Food and Nutrition Sciences, 70(4): 347-360.
16. Karadağ, G., Karaman, A. D. ve Öğüt, S. (2022). Meyve ve sebzelerde bulunan biyoaktif bileşenlerin sağlık üzerine etkileri. Toros University Journal of Food, Nutrition and Gastronomy, 1(1): 77-90.
17. Karaman, H. T., Küskü, D. Y., Söylemezoğlu, G. ve Çelik, H. (2022). Vitis labrusca L. genotiplerinin fenolik bileşik ve antioksidan kapasite içerikleri. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 19(2): 318-331.
18. Kılıç, C. N., Yıldırım, A. ve Çelik, C. (2023). Taze ve kurutulmuş bazı Trabzon hurması (Diospyros kaki L.) çeşitlerinin biyokimyasal içerikleri. Harran Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi, 27(2): 207-216.
19. Kutlu, G. (2024). Mutfakta sıfır atık yaklaşımıyla sirke ve turşu üretimi üzerine bir derleme. Gastro-World, 4: 10-25. Liu, Q., Tang, G. Y., Zhao, C. N., Gan, R. Y. and Li, H. B. (2019). Antioxidant activities, phenolic profiles, and organic acid contents of fruit vinegars. Antioxidants, 8(4): 78.
20. Murathan, Z. T., Erbil, N., Düzgüner, V. ve Arslan, M. (2019). Şakok armudunun (Pyrus elaeagnifila pallas) antioksidan, antimikrobiyal ve mutajenik özelliklerinin incelenmesi. Erzincan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 12(1): 447-456.
21. Okatan, V., Gündoğdu, M. ve Çolak, A. M. (2017). Uşak’ta yetişen farklı alıç (Crataegus spp.) genotipi meyvelerinin bazı kimyasal ve pomolojik karakterlerinin belirlenmesi. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 7(3): 39-44.
22. Ozkan, K. and Sagdic, O. (2025). The effect of fermentation process on bioactive properties of some vegetables. Latin American Applied Research an International Journal, 55(4): 497-503.
23. Özkan, K., Karadağ, A. and Sağdıç, O. (2021). Determination of the in vitro bioaccessibility of phenolic compounds and antioxidant capacity of Juniper berry (Juniperus drupacea Labill.) pekmez. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 45(3): 290-300.
24. Öztürk, H. İ. (2022). Kardinal üzümü, Napolyon kirazı, mürdüm eriği, kivi ve şeftali meyvelerinden doğal fermentasyonla sirke üretim potansiyeli: Fizikokimyasal ve duyusal özellikler. Akademik Gıda, 20(1): 54-62.
25. Ozturk, I., Calıskan, O., Tornuk, F. and Sagdıc, O. (2015). Antioxidant, antimicrobial, mineral, volatile, physicochemical and microbiological characteristics of traditional homemade Turkish vinegars. Lebensmittel-Wissenschaft Technologie, 63: 144-151.
26. Ren, M. M., Wang, X. Y., Tian, C. R., Li, X. J., Zhang, B. S., Song, X. Z. and Zhang, J. (2017). Characterization of organic acids and phenolic compounds of cereal vinegars and fruit vinegars in China. Journal of Food Processing and Preservation, 41: e12937.
27. Samad, A., Azlan, A. and Ismail, A. (2016). Therapeutic effects of vinegar: a review. Current Opinion in Food Science, 8: 56-61.
28. Şengün, İ. Y. ve Kılıç, G. (2018). Dut sirkesinin mikrobiyolojik, fiziksel, kimyasal, antiradikal ve antimikrobiyal özellikleri. Akademik Gıda, 16(2): 168-175.
29. Şengün, İ. Y. ve Kılıç, G. (2019). Farklı sirke çeşitlerinin mikroflorası, biyoaktif bileşenleri ve sağlık üzerine etkileri. Akademik Gıda, 17(1): 89-101.
30. Singleton, V. L., Orthofer, R. and Lamuela-Raventós, R. M. (1999). Analysis of Total Phenols and Other Oxidation Substrates and Antioxidants by Means of Folin-Ciocalteu Reagent. In: Methods in Enzymology, Eds: Packer, L., Academic Press, U. S. A.
31. Tüysüz, B., Çakır, Ö. ve Dertli, E. (2020). Bazı yabani meyve türlerinin antioksidan kapasitesi, toplam fenolik madde içeriği ve fenolik asit profilinin belirlenmesi. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, 21: 191-197.
32. Ubeda, C., Hidalgo, C., Torija, M. J., Mas, A., Troncoso, A. M. and Morales, M. L., (2011). Evaluation of antioxidant activity and total phenols index in persimmon vinegars produced by different processes. LWT-Food Science and Technology, 44(7): 1591-1596.
33. Ünal, E. (2007). Dimrit üzümünden değişik yöntemlerle sirke üretimi üzerinde bir araştırma. (Yüksek Lisans Tezi) Çukurova Üniversitesi, Adana, Türkiye.
34. Uruk, T. (2017). Yaban mersini şarabı yapımı ve antioksidan aktivitesinin incelemesi. (Yüksek Lisans Tezi) İstanbul Aydın Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, Türkiye.
35. Yıldız, E., Sinir, G. Ö., Aykas, D. P. ve Gürbüz, O. (2023). Kombu çayı üretiminde muşmula (Mespilus Germanica L.) kullanımının antioksidan kapasite ve biyoerişilebilirlik üzerine etkisinin araştırılması. Gıda, 48(5): 1021-1035.
36. Yin, R., Jiang, J., Ma, X., Xie, Y., Cui, M., Chen, Y., Li, Y., Hu, Y., Cheng, W. and Gao, F. (2024). Dynamic changes of physicochemical parameters, antioxidant activity, organic acids, polyphenols, and volatile components in prune vinegar during fermentation. Food Bioscience, 59: 104042.